A blazárok aktív galaktikus magok (AGN) relativisztikus sugarakkal, amelyek nem termikus sugárzása rendkívül változó különböző időskálákon. Ez a változékonyság elsősorban véletlenszerűnek tűnik, bár néhány kvázi-periodikus oszcillációról (QPO-ról) számoltak be, ami szisztematikus folyamatokra utal, a blézárokban és más AGN-ekben.
Prototípusa, a BL Lacertae után a BL Lac egyfajta aktív galaktikus mag (AGN) vagy egy ilyen AGN-t tartalmazó galaxis. A BL Lacsokat a gyors, nagy amplitúdójú fluxus variabilitás és a jelentős optikai polarizáció különbözteti meg az aktív galaktikus magok más kategóriáitól. Mint minden blézárt, a galaxis szupermasszív fekete lyukába (SMBH) beeső anyag táplálja.
Egy 86 tudósból álló csapat 13 országból, köztük Dr. Alok Chandra Gupta, az Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES) munkatársa, a Nainital, az Egyesült Államok autonóm intézménye. Tudomány és Technológia Tanszék (DST), India kormánya kiterjedt, nagy felbontású optikai megfigyelést hajtott végre a blazar BL Lacertae (BL Lac) esetében. Meglepően gyors fényes oszcillációkat észleltek egy blézár sugarában egy erős, több hullámhosszú kitörés során 2020 második felében, amely gammasugárzásban gazdag volt. A fényerő-változások ezeket a kváziperiodikus oszcillációknak (QPO-knak) nevezett ciklusait a sugárban lévő mágneses mező csavarodásainak tulajdonították.
Ezek nyomon követésére a Whole Earth Blazar Telescope (WEBT) megfigyeléseket dr. Claudia M. Raiteri és Massimo Villata, az INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino-tól (Olaszország) a látható fény változékonyságának megfigyelésére olyan blézárokban, amelyek világosak gamma sugarak. A csillagászok WEBT-együttműködésének optikai megfigyelései a világ 37 földi teleszkópjával együttműködve a látható fényesség akár 13 órás változásának ciklusait is kimutatták egy nagy energiájú BL Lac részecskékből álló sugárban – egy blézár, amelyet egy nagyjából 1 milliárd fényévnyire található fekete lyuk.
Dr. Svetlana Jorstad, a Boston Egyetem munkatársa, aki a Nature-ben megjelent tanulmányban részt vevő csillagászcsoportot vezette, elmondta: „A fényerő-változási ciklusokat, amelyeket kvázi-periodikus oszcillációnak (QPO-nak) neveznek, gyakrabban észlelnek más rendszerekben, az úgynevezett röntgen-fekete lyuk binárisokban, amelyek fekete lyukak kisebb, 10-50 M tömegű, és általában a fekete lyuk körül keringő, felszaporodó anyag korongjában lévő forró gázcsomókkal magyarázzák.
"A BL Lac esetében azonban a fény polarizált, ami nem igaz a lemezben lévő forró gázok kibocsátására, így az ilyen viselkedés értelmezése nehézkes."
Prof. Alan Marscher, a Bostoni Egyetemről, a blazárkutatás szakértője és a tanulmány társszerzője elmondta: „A sugárban egy törés keletkezik, amely úgy csavarja el a mágneses teret, hogy az a fényerőt oszcillálja. Ezenkívül a polarizáció hasonló időskálával változik, mint a fényerő. Ilyen polarizált fény a sugárból származik, és a polarizáció csak akkor változhat, ha a fénytermelő tartományban a mágneses tér megváltozik. A sugárban lévő mágneses mezőnek csavarodnia kell ahhoz, hogy az oszcillációt okozza.
"A BL Lac megfigyelései erős korrelációt mutatnak a látható fény és a gammasugárzás változásai között, minden késedelem nélkül, ami a gammasugárzást abba a régióba helyezi, ahol a látható fény megváltozik."
Journal Reference:
- Jorstad, SG, Marscher, AP, Raiteri, CM et al. Gyors kváziperiodikus oszcillációk a BL Lacertae relativisztikus sugárában. Természet 609, 265–268 (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05038-9
